(57)【要約】【課題】低損失で低コスト化が可能な放電ランプ用安定器回路を提供する。【解決手段】直流電源１から一定の直流電圧が供給され、点灯検知部６が放電ランプ５の点灯開始状態を検出すると、発振周波数切換部７の切り換えによって高い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から高い交流電圧を出力し、通常の点灯開始状態を検出すると、低い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から低い交流電圧を出力するので、安定器回路への入力電圧が放電ランプ５の点灯状態にかかわらず一定であることから、従来のように、ランプ点灯開始時に安定器回路への入力電圧を高くしてスイッチング素子などに耐圧の高いものを用いる必要がなくなり、低コスト化が図れるとともに、安定器回路の損失も低くできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の直流電圧を供給する直流電源と、スイッチング素子のオンオフ制御により前記直流電源から供給される一定の直流電圧を交流電圧に変換して放電ランプに安定した給電を行う安定器部とを備えた放電ランプ用安定器回路であって、
前記安定器部は、
放電ランプが点灯開始状態であるか通常の点灯状態であるかを検知する点灯検知部と、
放電ランプの点灯状態に応じてスイッチング素子への発振周波数を切り換える発振周波数切換部と、
前記点灯検知部による放電ランプの点灯開始状態の検知により、前記発振周波数切換部により高い発振周波数に切り換えることによって前記一定の直流電圧から高い交流電圧を出力させ、通常の点灯状態の検知により、低い発振周波数に切り換えることによって前記一定の直流電圧から低い交流電圧を出力させる制御部とを備えた放電ランプ用安定器回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプ用安定器回路に関し、特にその低損失化、低コスト化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばメタルハライドランプのような放電ランプは、これに流れる電流が増えると端子電圧が減少するという特性があることから、例えばパワーＭＯＳＦＥＴのようなのようなスイッチング素子を用いた安定器回路（バラスト回路）により、放電ランプへの供給電圧を安定化させる必要がある。
【０００３】
この場合、放電ランプは、ランプ点灯状態に比べてランプ点灯開始時に高電圧が必要となることから、ランプ点灯開始時には安定器回路に入力する電圧を高くするとともに、放電ランプへ供給する交流電圧の発振周波数を高くすることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５８２８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ランプ点灯開始時に安定器回路への入力電圧を高くすることから、安定器回路内のスイッチング素子などに耐圧の高いものを用いる必要があり、低コスト化が図れないとともに、安定器回路の損失も大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点を解決して、低損失で低コスト化が可能な放電ランプ用安定器回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明にかかる放電ランプ用安定器回路は、一定の直流電圧を供給する直流電源と、スイッチング素子のオンオフ制御により前記直流電源から供給される一定の直流電圧を交流電圧に変換して放電ランプに安定した給電を行う安定器部とを備え、前記安定器部は、放電ランプが点灯開始状態であるか通常の点灯状態であるかを検知する点灯検知部と、放電ランプの点灯状態に応じてスイッチング素子への発振周波数を切り換える発振周波数切換部と、前記点灯検知部による放電ランプの点灯開始状態の検知により、前記発振周波数切換部により高い発振周波数に切り換えることによって前記一定の直流電圧から高い交流電圧を出力させ、通常の点灯状態の検知により、低い発振周波数に切り換えることによって前記一定の直流電圧から低い交流電圧を出力させる制御部とを備えている。
【０００８】
前記構成によれば、直流電源から一定の直流電圧が供給され、点灯検知部が放電ランプの点灯開始状態を検出すると、発振周波数切換部の切り換えによって高い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から高い交流電圧を出力し、通常の点灯開始状態を検出すると、低い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から低い交流電圧を出力するので、安定器回路への入力電圧が放電ランプ５の点灯状態にかかわらず一定であることから、従来のように、ランプ点灯開始時に安定器回路への入力電圧を高くしてスイッチング素子などに耐圧の高いものを用いる必要がなくなり、低コスト化が図れるとともに、安定器回路の損失も低くできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る放電ランプ用安定器回路を示す回路図である。この安定器回路は、例えばメタルハライドランプのような放電ランプ５に安定した給電を行うもので、一定の直流電圧を供給する直流電源１と、パワーＭＯＳＦＥＴのようなスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオンオフ制御により直流電源１から供給される一定の直流電圧を交流電圧に変換して放電ランプ５に安定した給電を行う安定器部２とを備えている。
【００１０】
安定器部２は、点灯検知部６、発振周波数切換部７、制御用ＩＣのような制御部８を備えている。
まず、直流電源１にスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が並列に接続され（インバータ）、スイッチング素子Ｑ１のソースと、スイッチング素子Ｑ２のドレインとの接続点にコンデンサＣ１、インダクタンス（チョークコイル）Ｌ１が直列に、さらにコンデンサＣ２が並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２のソースはアースに接続されている。スイッチング素子Ｑ１のドレインと、コンデンサＣ１とインダクタンスＬ１の接続点との間に、抵抗Ｒ３が接続されている。コンデンサＣ２と並列に放電ランプ５が接続されている。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のゲートに制御用ＩＣ８の出力端子Ｓ１、Ｓ２が接続されている。
【００１１】
点灯検知部６は、放電ランプ５が点灯開始状態であるか通常の点灯状態であるかを検知するもので、前記コンデンサＣ１とインダクタンスＬ１の接続点（Ａ点）に接続された分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５からなる。抵抗Ｒ５は発振周波数切換部７のトランジスタＱ３のベースに接続される。抵抗Ｒ４、Ｒ５はそれぞれコンデンサＣ４、Ｃ５を介してアースされている。
【００１２】
発振周波数切換部７は、制御用ＩＣ８の入力端子Ｓ３、Ｓ４に接続されて、放電ランプ５の点灯状態に応じてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２への発振周波数を切り換えるもので、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ３と、フォトカプラＰＣ１と、トランジスタＱ３とを備えている。
【００１３】
コンデンサＣ３は一端が制御用ＩＣ８の入力端子Ｓ３に接続され、他端がアースされている。抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２が直列に入力端子Ｓ４に接続され、抵抗Ｒ２は入力端子Ｓ３にも接続されている。抵抗Ｒ１の抵抗値は抵抗Ｒ２の抵抗値に比べてかなり大きく設定されている。フォトカプラＰＣ１はＶ２とＲ６からなる電源により給電され、抵抗Ｒ１の両端とフォトカプラＰＣ１の受光素子側が接続され、フォトカプラＰＣ１の発光素子側がトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。トランジスタＱ３のベースに前記点灯検知部６の抵抗Ｒ５が接続されており、エミッタはアースされている。
【００１４】
制御部８は、点灯検知部６による放電ランプ５の点灯開始状態の検知により、前記発振周波数切換部７により高い発振周波数に切り換えることによって直流電源１から供給される一定の直流電圧から高い交流電圧を出力させ、通常の点灯状態の検知により、低い発振周波数に切り換えることによって前記一定の直流電圧から低い交流電圧を出力させる。
【００１５】
上記構成の安定器回路は、以下のように動作する。
通常のランプ点灯状態
まず、制御用ＩＣ８によりスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が交互にオン／オフされる。すると、コンデンサＣ１、インダクタンスＬ１、コンデンサＣ２および放電ランプ５からなる共振回路が動作し、コンデンサＣ２（放電ランプ５）に交流電圧が発生する。ランプ点灯状態では、放電ランプ５のインピーダンスが小さくＡ点の電位が低いため、フォトカプラＰＣ１がオフ状態であり、出力交流電圧の周波数は抵抗Ｒ１、Ｒ２およびコンデンサＣ３の時定数に基づいて決まる値である。このときの出力交流電圧は低い値（例えば、実効値で約７０Ｖ）である。
【００１６】
ランプ点灯開始状態
ランプ点灯開始時は放電ランプ５のインピーダンスが大きく、Ａ点の電位が抵抗Ｒ３で接続された直流電源１により高くなる。Ａ点の電位が高いため、抵抗Ｒ４およびＲ５を介してスイッチング素子Ｑ３のベースに電流が流れ、スイッチング素子Ｑ３がオンする。スイッチング素子Ｑ３がオンすると、フォトカプラＰＣ１がオンする。
【００１７】
フォトカプラＰＣ１がオンすると抵抗Ｒ１が短絡され、出力交流電圧の周波数は抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ３の時定数に基づいて決まる値となる（ランプ点灯状態に比べて高い周波数）。このときの出力交流電圧は高い値（例えば、実効値で約２ｋＶｐ−ｐ）である。
【００１８】
こうして、本発明では、直流電源１から一定の直流電圧が供給され、点灯検知部６が放電ランプ５の点灯開始状態を検出すると、発振周波数切換部７の切り換えによって高い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から高い交流電圧を出力し、通常の点灯開始状態を検出すると、低い発振周波数を得て前記一定の入力直流電圧から低い交流電圧を出力する。これにより、安定器回路への入力電圧が放電ランプ５の点灯状態にかかわらず一定であることから、従来のように、ランプ点灯開始時に安定器回路への入力電圧を高くしてスイッチング素子などに耐圧の高いものを用いる必要がなくなり、低コスト化が図れるとともに、安定器回路の損失も低くできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、放電ランプの点灯状態にかかわらず安定器回路への入力電圧が一定であることから、低コスト化が図れるとともに、安定器回路の損失も低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る放電ランプ用安定器回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１…直流電源、２…安定器部、５…放電ランプ、６…点灯検知部、７…発振周波数切換部、８…制御部。
【図１】
2005019267.tif 000003